魏 群 ，韓振華

（江蘇理工學院機械工程學院，江蘇 常州 213001）

在畢業(yè)設計中，學生通過完成一項具體工程項目或模擬工程項目，掌握機械產(chǎn)品設計的基本方法，鍛煉解決工程實際問題或模擬工程問題的能力，可為就業(yè)后從事專業(yè)技術(shù)或技能工作夯實基礎[1]。畢業(yè)設計可以有效檢驗學生理論知識的綜合應用能力與具體工程實踐應用問題的解決能力，對提高學生綜合應用理論知識能力、實踐創(chuàng)新能力有重要作用[2-6]，通過畢業(yè)設計還可以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，找出欠缺的知識盲點并加以完善[7]。在我國大力推進工程教育認證的大背景下，畢業(yè)設計對畢業(yè)要求的達成需具備強有力的支撐。根據(jù)工程教育認證的相關(guān)要求，畢業(yè)設計要培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力及團隊協(xié)作精神[8]。因此，提高畢業(yè)設計質(zhì)量對于增強學生的適應能力，幫助學生更快地適應工作崗位具有重要作用，對于進一步提高高校人才培養(yǎng)整體質(zhì)量具有重要意義。

1 畢業(yè)設計環(huán)節(jié)的相關(guān)要求

以江蘇理工學院機械設計制造及其自動化專業(yè)為例，《畢業(yè)設計教學大綱》中的課程要求是：能采用恰當?shù)募夹g(shù)、現(xiàn)代化工程工具和信息技術(shù)對畢業(yè)設計課題進行設計、計算和開發(fā)，并以圖紙、報告、實物等形式呈現(xiàn)設計成果，從而為學生畢業(yè)后的機械工程工作積累一定的工程經(jīng)驗。畢業(yè)設計環(huán)節(jié)是一個高度綜合性的教學環(huán)節(jié)，教學目標要求較高。應該綜合分析畢業(yè)設計質(zhì)量的影響因素，多措并舉提高畢業(yè)設計質(zhì)量。從學習（工作）對象、實施途徑、目標輸出三個方面對畢業(yè)設計環(huán)節(jié)進行如下分析。

1.1 學習（工作）對象

畢業(yè)設計要解決的問題是“復雜工程問題”，與單科課程學習任務相比，該目標具有系統(tǒng)性、復雜性。所謂系統(tǒng)性，是所要解決的問題不僅僅局限于某一個（一種）技術(shù)問題，而是涉及多個專業(yè)技術(shù)知識的系統(tǒng)性問題，系統(tǒng)內(nèi)各個專業(yè)問題互相影響、有機結(jié)合，形成一個明確、具體的工作對象。復雜性，是指課題所要解決的問題具有一定的技術(shù)難度，學生無法通過簡單、直接的工作獲得目標方案，必須運用所學知識進行一定的創(chuàng)造性工作。

1.2 實施途徑

要求學生能夠以問題為導向，綜合運用大學期間所學的數(shù)學、力學、材料學、機械設計、工程制圖等各學科知識，還要考慮社會影響、合乎法律規(guī)定、環(huán)境友好等多種非技術(shù)因素。此外，還應能夠靈活運用現(xiàn)代化信息技術(shù)手段，如數(shù)值模擬、數(shù)據(jù)處理、辦公軟件等。

1.3 目標輸出

學生在課程學習階段的考察目標往往是對課程知識的掌握，與之不同的是畢業(yè)設計的目標輸出更加多元，包括滿足預定功能的裝備設計方案（三維模型），以滿足生產(chǎn)為目的的工程圖紙，符合相關(guān)規(guī)范的設計文檔（論文），對設計方案的展示、表達（答辯）。

2 機械設計類畢業(yè)設計課題的特點

機器是各部分之間具有確定相對運動的人為的實物組合，機器的功能目的在于代替或減輕人類勞動來完成有用的機械功或轉(zhuǎn)換機械能。一種新機器的開發(fā)內(nèi)容包括概念設計、方案設計、詳細設計、樣機試制與評審、工藝設計、新產(chǎn)品鑒定、試銷、生產(chǎn)準備、批量生產(chǎn)等過程[9]。機械的設計必定是從功能要求出發(fā)，至實現(xiàn)經(jīng)過計算或驗證的詳細的機械設備實物或設計方案為止。運用所學的相關(guān)專業(yè)知識，實現(xiàn)能夠滿足功能需求的設備（或方案）的過程就是機械設計，機械設計的一般思路導圖如圖1 所示。從圖1可知，機械設計工作具有明顯的創(chuàng)造性、綜合性、復雜性、經(jīng)驗性等特點。

2.1 創(chuàng)造性

機械設計類課題是以機械設備的功能需求為出發(fā)點，要求學生最終實現(xiàn)一種經(jīng)過計算的合理設計方案。設計過程往往并非是對已有過程的簡單重復，通常需要學生綜合利用各專業(yè)學科知識提出一種沒有的方案，是從無到有的過程，具有明顯的創(chuàng)造性，需要學生具備一定的創(chuàng)造能力。

2.2 綜合性

對于學生來說，完成一個裝備的設計必須調(diào)動前期所學的力學、材料學、機械設計、機械制造工藝等專業(yè)學科的知識，要求學生必須具備綜合的知識運用能力。除設計、計算工作之外，所設計的裝備必須通過圖紙的方式進行呈現(xiàn)，因此工程制圖能力也是考查的重要內(nèi)容。

2.3 復雜性

一臺機器的設計過程涉及機構(gòu)設計、動力學設計、結(jié)構(gòu)（強度、剛度）設計、傳動設計等諸多方面，學生在較短的時間內(nèi)需要從無到有實現(xiàn)滿足給定要求的設計方案，需要完成產(chǎn)品設計全流程、多環(huán)節(jié)的工作，體現(xiàn)了工作的復雜性。

2.4 經(jīng)驗性

產(chǎn)品設計是復雜的迭代過程，其中，工程經(jīng)驗是寶貴的資源和重要財富[10]。大量的工程經(jīng)驗積累和重用，能夠提高所設計結(jié)構(gòu)的合理性，防止出現(xiàn)各種設計問題，因此，一個良好的機械設計，高度依賴設計人員的設計經(jīng)驗，體現(xiàn)了機械設計工作的經(jīng)驗性特點。

3 影響畢業(yè)設計質(zhì)量的因素

指導教師和學生是畢業(yè)設計過程的主體，直接決定畢業(yè)設計的質(zhì)量。影響畢業(yè)設計質(zhì)量的主要因素包括以下方面。

3.1 學生因素

機械設計類畢業(yè)設計的指導要求，是引導學生利用所學的基礎知識，根據(jù)給定功能需要完成機械設計的全流程，并能夠以規(guī)范的方式進行呈現(xiàn)。對學生情況進行分析是采取針對性指導措施的重要前提。

學生在畢業(yè)設計開始前已經(jīng)根據(jù)計劃完成了全部課程學習和實踐訓練，具備了機械設計所需的數(shù)學、物理、計算方法、程序設計、機械制圖等專業(yè)基礎課相關(guān)知識，具備了“機械原理”“機械設計”“機械制造”等專業(yè)課程知識，這些學習為開展畢業(yè)設計提供了知識基礎，為設計過程中具體設計問題的解決提供了方法支撐。然而，部分同學對前期課程知識的掌握不牢，或者欠缺靈活運用所學知識進行創(chuàng)造性設計的能力，難以為高質(zhì)量的畢業(yè)設計提供支撐。

這時，汪處長猛然想起這半天都沒看見周青和服務員們，就對周教授說，不知他們現(xiàn)在怎么樣了？不會都遇害了吧？周教授說，什么時候了么，管得了他們么？說完拉了拉領帶，扯了扯西服，出去交涉了。不一會，把日本兵重新引進房間。

圖1 機械設計的一般思路導圖

通過制圖測繪、機械原理課程設計、機械設計課程設計等實踐環(huán)節(jié)，學生們對設計工作進行了一定的嘗試，初步積累了一定的設計經(jīng)驗。金工實習、機制工藝與夾具設計課程設計等環(huán)節(jié)使得學生對制造工藝有所了解，建立了設計對象的工藝性考察思維。然而，學生雖然系統(tǒng)地學習了“工程制圖”課程，在課程設計等環(huán)節(jié)也獲得了鍛煉，但是仍然缺乏實際產(chǎn)品設計經(jīng)驗。學生在上述實踐環(huán)節(jié)中更多是在教師指導下對單個設計環(huán)節(jié)工作的重復，很少涉及對新問題的創(chuàng)新、全流程解答，因此，學生在面對設計任務時可能出現(xiàn)無從下手的困境，設計過程中可能出現(xiàn)各種問題，如學生通過課程學習或自學的方式已經(jīng)學習了三維設計軟件，但是在設計過程中可能出現(xiàn)基準面使用隨意、特征使用不當、裝配關(guān)系凌亂、工程圖繪制技巧生疏等問題。實際工程圖繪制能力不足，視圖表達、標準件畫法、各種標注、明細表等圖紙細節(jié)可能出現(xiàn)大量錯誤，導致最終設計成果質(zhì)量差。

畢業(yè)論文（設計說明書）的規(guī)范撰寫問題也是學生面臨的重要問題。學生雖然已經(jīng)較系統(tǒng)地開展了計算機系統(tǒng)學習，大部分已經(jīng)通過了計算機等級考試，但是實際問題處理的經(jīng)驗還是較少，對畢業(yè)設計說明書（論文）的規(guī)范化排版和呈現(xiàn)產(chǎn)生不利影響。

3.2 指導教師因素

選題質(zhì)量不佳。隨著人才培養(yǎng)規(guī)模的不斷擴大，可能出現(xiàn)教師人均指導人數(shù)過多的情況。為了確保培養(yǎng)質(zhì)量，一般完全相同的設計選題不能連續(xù)使用，這對指導教師的選題提出較高要求，可能導致選題的難度不合適、目標不合理、考查要全面等問題，影響畢業(yè)設計的質(zhì)量。

指導經(jīng)驗缺乏。一些青年指導教師往往具備較高的學歷，在專項理論研究方面能力過硬，他們一般在完成學習后直接進入高校從事高等教育工作，缺乏實際設計工作經(jīng)驗，甚至對于工程制圖等實際設計技能掌握得也不熟練，自然無法對學生開展有效的指導。青年教師從教經(jīng)驗較少，缺乏良好的指導方法、策略，即便有專業(yè)能力，卻也可能出現(xiàn)無法獲得良好的指導效果的情況。

過程指導不力。針對學生在設計過程中遇到的各種技術(shù)問題或非技術(shù)性的困難，指導教師若不及時跟進、協(xié)助排除，可能導致問題累積進而影響總體設計質(zhì)量。同時隨著高校的持續(xù)擴招，本科生人數(shù)不斷增加，因此可能存在師生比失調(diào)的問題，在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)即表現(xiàn)為一名指導教師不得不完成較多（10 名甚至更多）學生的指導任務，導致對每名學生的指導不足，影響了畢業(yè)設計質(zhì)量。

3.3 其他因素

論文質(zhì)量把關(guān)不嚴。相比于博士、碩士的培養(yǎng)，本科生培養(yǎng)人數(shù)多、工作量大，因此難以實施論文外審、盲審等提高質(zhì)量的措施，而是學院內(nèi)部教師間互相評審，可能導致論文評審流于形式，或僅側(cè)重于對總字數(shù)、格式、工作量的審查，而忽略了對論文質(zhì)量的嚴格把控。

考研對畢業(yè)設計的影響。畢業(yè)設計一般在入學后第7 個學期末開始，此時考研學生處于研究生入學考試準備的關(guān)鍵沖刺階段，考試前的科目復習和考試后的面試準備都會影響學生投入到畢業(yè)設計上的精力。該階段校園招聘活動持續(xù)開展，部分學生忙于就業(yè)單位的尋找、簡歷的投遞和面試等工作，影響學生在畢業(yè)設計上的專注度，進而影響了畢業(yè)設計質(zhì)量。

4 提高畢業(yè)設計質(zhì)量的具體措施

4.1 提高指導能力

指導教師的指導能力是提高畢業(yè)設計質(zhì)量的重要保障。畢業(yè)設計尤其是機械設計類畢業(yè)設計是綜合運用所學知識解決工程實際問題的過程，所涉及的知識面較廣，要求指導教師在平時的工作中應該注重工程經(jīng)驗的積累，注意凝練科研項目中的典型設計案例和設計方法，形成設計資源庫。此外，指導教師應該及時更新知識結(jié)構(gòu)，提高知識的綜合運用能力。在畢業(yè)設計的實施過程中，通過加強對學生的指導，實現(xiàn)工程經(jīng)驗和專業(yè)知識的傳遞，指出設計過程中的錯誤，使得學生在指導教師的經(jīng)驗基礎上更新、進步，提高學生的實際設計能力。此外，要注重發(fā)揮企業(yè)指導教師的作用。與高校教師相比，企業(yè)技術(shù)人員實踐經(jīng)驗豐富，實際產(chǎn)品設計能力強。要加大聘請企業(yè)工程技術(shù)人員進行畢業(yè)設計指導的力度，從選題到答辯全環(huán)節(jié)提高企業(yè)技術(shù)人員的參與度，充分發(fā)揮其實踐經(jīng)驗以改善畢業(yè)設計效果。

4.2 確?？茖W選題

指導教師提出課題時應該對課題的難度、廣度有充分的把握，對課題的預期呈現(xiàn)目標有清晰的界定。選題難度要適中，應與本科生的專業(yè)能力相匹配，謹慎設置需要大量實驗或理論分析的研究任務。題目所涉及的具體工作任務應該具備一定的廣度，充分覆蓋產(chǎn)品的原理設計、詳細結(jié)構(gòu)設計、零件的選型計算、數(shù)值模擬等考查方面，要有一定的繪制工程圖工作量。選題還要充分體現(xiàn)工程性，培養(yǎng)學生的產(chǎn)品設計全流程思維、經(jīng)濟性思維。此外，要注重科研項目對選題的幫助。教師的科研項目工作對理論教學、實踐教學有巨大促進作用，科研工作可以成為本科畢業(yè)設計選題的“源頭活水”。青年教師在科研工作過程中應注意對題目的凝練和提取，為本科畢業(yè)設計提供新穎、恰當?shù)母哔|(zhì)量選題。應注意發(fā)揮機械設計創(chuàng)新比賽等創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)比賽的作用，讓學生在大學二、三年級時提前參與相關(guān)課題的研究，對特定選題進行循序漸進、由淺入深的設計研究，并將其作為畢業(yè)設計的最終選題，以獲得高質(zhì)量的畢業(yè)設計。

4.3 加強過程指導

畢業(yè)設計過程的高質(zhì)量指導對于確保設計質(zhì)量具有重要的決定性意義，對畢業(yè)設計過程進行有效指導可以通過以下途徑。

首先，劃分任務階段，嚴格督促落實。將整個設計過程劃分為若干獨立階段，督促學生按期完成相關(guān)任務。如可以將主體設計工作劃分為資料查找、原理方案設計、結(jié)構(gòu)設計與計算、三維建模、圖紙繪制、設計說明書編寫等階段，將總?cè)蝿談澐譃樽尤蝿?，明確各階段的考核目標，加強日常督促，確保工作質(zhì)量。

其次，設置專門環(huán)節(jié)，鍛煉學生的專項技能。在主體設計任務開始前，可以設置專門環(huán)節(jié)培訓學生的三維軟件應用能力，如給定學生一個中等難度部件的工程圖，由學生建立部件中各零件的三維模型，組裝后得到裝配體模型，之后再根據(jù)三維模型繪制工程圖。通過該獨立環(huán)節(jié)，強化學生對軟件的規(guī)范化建模、裝配、圖紙繪制能力，防止在后續(xù)主體設計中出現(xiàn)工作不規(guī)范進而影響最終設計質(zhì)量的情況。

最后，密切跟蹤，及時解決學生遇到的問題。指導教師應切實做到定期與學生交流，及時解決學生在設計過程中遇到的問題，避免出現(xiàn)放任學生自由發(fā)揮導致問題累積而影響整體設計進度的情況。

4.4 優(yōu)化教學管理

從教學管理的角度，應該盡量避免將畢業(yè)設計的開題等環(huán)節(jié)設置在臨近研究生入學考試期間，防止學生由于備考而影響開題質(zhì)量。對于中期檢查等環(huán)節(jié)，應該切實加強管理，確保檢查工作能夠真實反映學生的設計進展，對學生的設計工作起到有效的督促作用。可以通過引入畢業(yè)設計管理系統(tǒng)等先進的輔助管理工具，改善對畢業(yè)設計過程的管理效果。如可以通過管理系統(tǒng)全部或隨機選取部分論文進行匿名評審，嚴把論文的出口關(guān)，進而改善畢業(yè)設計質(zhì)量。

5 結(jié)語

畢業(yè)設計是本科階段人才培養(yǎng)的最后環(huán)節(jié)，可以有效培養(yǎng)學生綜合運用所學知識解決較復雜工程實際問題的能力，因此，畢業(yè)設計質(zhì)量對于高校人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義。機械設計類課題是機械工程類本科專業(yè)較常見的選題方向，具有創(chuàng)造性、綜合性、復雜性、經(jīng)驗性等特點。學生雖然較系統(tǒng)地學習了機械專業(yè)的相關(guān)課程知識，經(jīng)過了課程設計等環(huán)節(jié)的實踐鍛煉，但是綜合設計能力仍然缺乏，影響了畢業(yè)設計質(zhì)量。此外，畢業(yè)設計還受到選題是否科學、過程指導是否有效、質(zhì)量把關(guān)是否嚴格等因素的影響，以及學生應對考研、就業(yè)等客觀壓力的影響。為此，課題組提出了具體建議，包括指導教師應提高指導能力，選題要科學，在過程指導方面要通過劃分任務階段、密切跟蹤學生狀態(tài)等提高指導質(zhì)量，在管理方面要綜合考慮考研等因素，防止其影響畢業(yè)設計進度與設計質(zhì)量。